Предохранительный клапан

(71) Заявител 4) ПРЕДОХРАНИТЕ, ЛЬНЫЙ КЛАП 1сится к трубопроводной ть использовано в пневвлических системах в промышленности и трананения трубопроводов ного повышения в них 5 Изобретение отно арматуре,и может бы матических и гидра различных отраслях спорте для предохр и емкостей от чрезмер давления. Известны предохранительны предназначенные для предохран матических систем от повышений ления сверх допустимой величин щие из корпуса с седлом, вход ходным каналами, чувствительно в виде подпружиненного поршня органа и регулировочного винтаном, связанным с чув виде поршня, наопорной тарели и у р Р пружиной 12 .Настройка известного клапана на необходимое давление срабатывания (контроль настройки) требует подачи на вход устройства рабочей среды соответствующего давления. Это возможно или на специальном стенде или непосредственно в системе на месте установки клапана. В последнем случае требуется дополнительное регулирующее оборудование для . повышения величины давления рабочей среды. Проверка (настройка) клапана на специальном стенде требует его демонтажа и повторного монтажа с проведением после этого необходимых испытаний на герметичность разъемных соединений. е клапаны, ения пневв них давы и состояным и выго элементазапорного изуются тывания) и расхостью их аны характер аботы (сраба х давленияхневозможно настройки) очей среды со Целью изобре функциональных Для достиже чей пружиной итения является расвозможностей.ния этой цели междчувствительным элещен дополнительнежду чувствительннительным поршнем ширение у рабоментом й порм эле- заполответ по техническои сущу устройству является апан, в корпусе кото- крыт запорным оргаОднако эти клап невысокой точностью р при больших выходны дах рабочей среды и настройки (контроль сутствии на входе раб вующего давления. Наиболее близким ности к предлагаемом предохранительный кл рого канал седла перевствительным элементом груженным посредством зла наст ойки абочей3иена жидкостью подключена к прибору для замера давления, проградуированному в делениях настройки клапана.При таком исполнении жидкость в полости между поршнями постоянно находитсяпод давлением рабочей пружины, передаваемым через дополнительный поршень. При этом давлении рабочей среды со стороны предохранительной магистрали на чувствительный элемент последний начинает перемещаться вверх, поднимая вверх и дополнительный поршень. Зная площадь допол-нительного поршня, характеристики рабочей пружины и размеры запорного органа, можно проградуировать прибор для замера давления, подключенный к полости между поршнями, в делениях настройки клапана. Этот прибор при отсутствии давления газа в за-щищаемой магистрали будет показывать давление настройки, т. е, давление в системе, при котором клапан откроется для сброса избыточного давления.На чертеже схематически показан пред- р лагаемый предохранительный клапан, разрез.Предохранительный клапан содержит корпус 1 с входным 2, выходным 3 каналами и седлом 4, контактирующим с запорным органом 5, связанным с чувствительным элементом 6. В корпусе размещен допол-нительный поршень 7, нагруженный рабочей пружиной 8 посредством опорной тарели 9 и регулировочного винта 10. Дополнительный поршень 7 и чувствительный элемент 6 поршневого типа образуют между собой з и с корпусом полость, заполненную жидкостью 11 и сообщенную с прибором 12 для замера давления. В качестве прибора 12 может быть использован манометр, датчик давления и т. п.ззДополнительный поршень 7 выполнен в виде трех телескопических поршней 13, 14 и 15, внутренние поршни 14 и 15 подпружинены относительно внешних поршней соответственно пружинами 16 и 17. Шток 18 поршня 14 выходит из штока 19 поршня 13, шток 20 поршня 15 выходит из штока 18 поршня 14. Все штоки телескопических поршней обращены к опорной тарели 9.Предохранительный клапан работает следующим образом, 45В исходном положении рабочая пружина 8 сжата винтом 10 через тарель 9. Под воздействием пружины 8 дополнительный поршень 7 воздействует на жидкость 11, создавая в ней давление, Под действием силы давления жидкости 11 чувствительный элемент 6 максимально опущен вниз (до упора в корпусе). Под действием давления жидкости 11 поршни 14 и 15 несколько подняты вверх, их пружины 16 и 17 сжаты. Запорный орган 5 своей пружиной прижат и к седлу 4, прибор 12 показывает давление, при котором предохранительный клапан открывается (давление настройки) . При подаче через входной канал 2 рабочей среды она воздействует снизу на чувствительный элемент 6 и на запорный орган 5, увеличивая силу прижатия последнего к седлу 4.При чрезмерном повышении давления в предохраняемой системе величина его становится больше давления жидкости 11, чувствительный элемент 6 поднимается вверх, увеличивая давление жидкости 11 и поднимая вверх дополнительный поршень 7, сжимая рабочую пружину 8. Так как давление жидкости 11 при этом повышается, то телескопические поршни 14 и 15 также поднимаются не только вместе с внешними поршнями, но и относительно последних, сжимая свои пружины 16 и 17 и обусловливая повышение точности работы предохранительного клапана, так как при этом эффективная площадь чувствительного элемента заметно увеличивается. Поднимаясь вверх под действием давления среды в защищаемой системе, чувствительный элемент 6 отрывает от седла 4 запорный орган 5, между которыми образуется проходное сечение, через которое избыточное давление сбрасывается в .выходной канал 3. При восстановлении рабочего давления в системе дополнительный поршень 7 и чувствительный элемент 6 опускаются вниз, запорный орган 5 садится на седло 4, перекрывая выходной канал 3,Для повышения давления срабатывания предохранительного клапана вворачивают винт 10, рабочая пружина 8 сжимается, поршень 13 опускается вниз, увеличивая давление на жидкость 11. Поршни 14 и 15 при этом поднимаются, сжимая пружины 16 и 17, т. е. все пружины сжимаются, Давление жидкости 11 повышается, прибор 12 показывает давление открытия клапана, так как давление жидкости 1 есть то давление в защищаемой системе, при котором чувствительный элемент 6 начинает подниматься вверх при чрезмерном повышении его величины. Таким образом, в предохранительном клапане обеспечена возможность настройки (контроля настройки) независимо от того, есть в предохраняемой системе рабочая среда или нет и для этого не нужно в системе повышать давление до величины открытия клапана, а также отпадает необходимость в специальных настроечных стендах. Прибор 12 всегда показывает давление срабатывания устройства. Этот прибор может быть дооборудован соответствующим выполнением шкал и может показывать не тольно настройку клапана, но и давление газа в предохранительной системе.При небольшом давлении настройки пружины 8, 16 и 17 сжаты незначительно, между опорной тарелью 9 и штоками 20, 8 и 19 имеются зазоры, в работе клапана участвуют все телескопические поршни 15,514 и 13, обусловливая большую суммарную эффективную площадь чувствительного элемента. Абсолютная погрешность клапана незначительная, отноСительная погрешность (отношение абсолютной погрешности к давлению настройки) удовлетворяет предъявляемым требованиям.При увеличении настроечного давления опорная тарель 9 опускается вниз винтом 10 настолько, что она упирается в шток 20 поршня 15. Последний из работы выключается, обусловливая уменьшение эффектив в ной плошади чувствительного элемента и увеличение абсолютной погрешности. Однако, так как при этом давление настройки также увеличивается, то абсолютная погрешность или остается неизменной, или даже уменьшается.3 При еще большем увеличении давления настройки вворачиванием винта 10 шток 20 с поршнем 15 опускаются, пружина 8 сжимается. Так как жидкость 11 практически несжимаемая, то опускание вниз поршня 15 обусловливает больший подъем поршня 14 и поршня 13, их пружины 16 и 8 сжимаются в большей степени.При дальнейшем вворачивании винта 10 опорная тарель 9 приходит в соприкоснове ние со штоком 18 поршня 14, последний выключается из работы, эффективная суммарная плошадь чувствительного элемента еще больше уменьшается, абсолютная погрешность увеличивается, относительная же 6ошибка работы клапана или остается неизменной или уменьшится,.Предлагаемый предохранительный клапан обеспечивает возможность настройки и контроля настройки без давления среды в предохраняемой системе, причем настройка упрощена, контроль настройки сводится к снятию показаний с прибора настройки, что расширяет его функциональные возможности.Формула изобретенияПредохранительный клапан, в корпусе которого размещен запорный орган, связанный с нагруженным рабочей пружиной посредством опорной тарели и узла настройки поршнем, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, между рабочей пружиной и поршнем размещен дополнительный поршень, причем полость между поршнями заполнена жидкостью и подключена к прибору для замера давления, проградуированному в делениях настройки клапана.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо.379802, кл, Г 16 К 17/04, 1971.2. Авторское свидетельство СССР по заявке Мо 2615167/25-08, кл. Р 16 К 17/04,1978.едактор С. Тимохинааказ 2096/16ВНИИПИпо де113035, МосФилиал ППП Составитель Л. СеменоТехред А. БойкасТираж 981Государственного комитетаам изобретений н открыва, Ж - 35, Раушская набПатент, г. Ужгород, ул. Корректор М. ШарошПоднисноеСССРийд. 4/5Проектная, 4